RU2706684C1 - Hydrogenating catalyst, as well as production thereof and use thereof - Google Patents

Hydrogenating catalyst, as well as production thereof and use thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2706684C1
RU2706684C1 RU2018145250A RU2018145250A RU2706684C1 RU 2706684 C1 RU2706684 C1 RU 2706684C1 RU 2018145250 A RU2018145250 A RU 2018145250A RU 2018145250 A RU2018145250 A RU 2018145250A RU 2706684 C1 RU2706684 C1 RU 2706684C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
oxalate
solution
ethylene glycol
copper
Prior art date
Application number
RU2018145250A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Либинь ЯНЬ
Original Assignee
Пуцзин Кемикал Индастри Ко., Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пуцзин Кемикал Индастри Ко., Лтд filed Critical Пуцзин Кемикал Индастри Ко., Лтд
Application granted granted Critical
Publication of RU2706684C1 publication Critical patent/RU2706684C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/72Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/75Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/755Nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/80Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/889Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/8892Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/185Phosphorus; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/46Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/48Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J35/40
    • B01J35/50
    • B01J35/56
    • B01J35/615
    • B01J35/617
    • B01J35/618
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0236Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031Precipitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/06Washing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • B01J37/082Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088Decomposition of a metal salt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16Reducing
    • B01J37/18Reducing with gases containing free hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • C07C29/149Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/20Dihydroxylic alcohols
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a catalyst for producing ethylene glycol via oxalate hydrogenation, wherein the catalyst contains (a) an active component in form of nanoparticles which contain copper, wherein the active component is present in concentration of 5 to 35 wt%; (b) an auxiliary substance in form of nanoparticles which contain an element selected from a group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, vanadium, bismuth, boron and phosphorus, wherein the auxiliary substance is present in concentration from 0.01 to 20 wt%; and (c) a carrier in form of hollow microspheres of mesoporous silicon dioxide, on surfaces of which active compound nanoparticles and auxiliary substance nanoparticles are dispersed, wherein said microspheres have average particle diameter of 50 to 5,000 nm and average thickness of outer shell of 5 to 500 nm, wherein said catalyst has specific surface area of 100 to 1,200 m2/g. Invention also relates to a method of producing the disclosed catalyst and a method of producing ethylene glycol.
EFFECT: high conversion ratio of oxalate and high selectivity with respect to ethylene glycol.
11 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к катализатору, применяемому в области органического синтеза, в частности к катализатору, предназначенному для газофазного гидрирования оксалата до этиленгликоля, а также к способу его получения и его применениям.This invention relates to a catalyst used in the field of organic synthesis, in particular to a catalyst for the gas-phase hydrogenation of oxalate to ethylene glycol, as well as to a method for its preparation and its applications.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Этиленгликоль является важным базовым органическим химическим материалом, способным вступать в реакцию с терефталевой кислотой (ОТК), в результате которой образуется полиэтилентерефталат (ПЭТ), также известный как полиэфирная смола, которая является сырьем для полиэфирного волокна и полиэфирного пластика. Это основная сфера применения этиленгликоля. Этиленгликоль можно также использовать непосредственно в качестве антифриза либо в качестве охлаждающей жидкости для подготовки двигателя. Динитрат этиленгликоля можно использовать в качестве взрывчатого вещества, а также неотъемлемой составляющей пластификаторов, красок, связывающих материалов, поверхностно-активных веществ, взрывчатых веществ и конденсаторных электролитов. Нынешний промышленный технологический маршрут получения этиленгликоля заключается в получении этиленоксида из нефтяного этилена путем газофазного окисления по нефтяному технологическому маршруту с последующим его гидрированием, в результате которого получается этиленгликолевый продукт.Однако, учитывая ресурсную базу Китая, характеризующуюся «некачественной нефтью, малыми объемами газа и богатыми источниками угля», крупномасштабное производство этиленгликолевых продуктов по нефтяному технологическому маршруту отражается на производстве этилена и других химических продуктов, а, соответственно, практическое значение и стратегическое потенциал на территории Китая имеет разработка способов получения этиленгликоля из синтез-газа.Ethylene glycol is an important basic organic chemical material capable of reacting with terephthalic acid (OTC), resulting in the formation of polyethylene terephthalate (PET), also known as polyester resin, which is the raw material for polyester fiber and polyester plastic. This is the main area of application of ethylene glycol. Ethylene glycol can also be used directly as an antifreeze or as a coolant for engine preparation. Ethylene glycol dinitrate can be used as an explosive, as well as an integral component of plasticizers, paints, binders, surfactants, explosives and capacitor electrolytes. The current industrial technological route for producing ethylene glycol is to produce ethylene oxide from petroleum ethylene by gas-phase oxidation via the petroleum technological route followed by hydrogenation, which results in an ethylene glycol product. However, given the resource base of China, characterized by "low-quality oil, small volumes of gas and rich sources coal ”, the large-scale production of ethylene glycol products through the oil technological route is reflected in the production of ethylene and other chemical products, and, accordingly, the practical importance and strategic potential in China has the development of methods for producing ethylene glycol from synthesis gas.

Среди сообщений о различных способах синтеза этиленгликоля постепенно созрел технологический маршрут, включающий в себя синтез диэфира щавелевой кислоты с применением СО с последующим гидрированием диэфира щавелевой кислоты до этиленгликоля. На конец 2009 года в зоне разработки высоких технологий в городе Тунляо автономного региона Внутренняя Монголия была завершена промышленная демонстрационная установка мощностью 200000 тонн, которая осуществила успешный выпуск высококачественных этиленгликолевых продуктов, возвестив тем самым о том, что основанная на угле технология получения этиленгликоля официально перешла на уровень крупных промышленных масштабов.Among the reports on various methods for the synthesis of ethylene glycol, a technological route has gradually matured, including the synthesis of oxalic acid diester using CO, followed by hydrogenation of the oxalic acid diester to ethylene glycol. At the end of 2009, an industrial demonstration plant with a capacity of 200,000 tons was completed in the high-tech development zone in the city of Tongliao in the Inner Mongolia Autonomous Region, which successfully produced high-quality ethylene glycol products, thereby announcing that the coal-based technology for producing ethylene glycol officially moved to the level large industrial scale.

Одной из ключевых технологий получения этиленгликоля из синтез-газа на основе угля является разработка катализатора гидрирования оксалата до этиленгликоля. Фудзянский институт физических наук, Академия наук КНР, Восточно-китайский университет науки и техники, Чжэцзянский Университет, Тяньцзиньский университет и другие соответствующие научно-исследовательские институты ведут исследования катализаторов гидрирования оксалата с 1980-х годов. С использованием катализатора Cu-Cr при температуре от 208 до 230°С и давлении от 2,5 до 3,0 МПа было проведено типовое испытание на предмет гидрирования диэтилоксалата. Результат реакции показал преобразование диэтилоксалата на уровне 99,8%. При среднем значении избирательности на уровне 95,3% рабочий цикл заявленного катализатора может составлять 1 134 час. В патенте, выданном на территории КНР под №101342489 А, представлен гидрирующий катализатор на основе меди и кремния, имеющий в своем составе вспомогательное вещество, которым на выбор может быть один или несколько из щелочноземельных металлов, химических элементов, являющихся переходными металлами, либо химических элементов, являющихся редкоземельными металлами, причем такой катализатор обеспечивает коэффициент преобразования сырья на уровне свыше 99% и избирательность в отношении этиленгликоля на уровне свыше 95% при давлении реакции 3,0 МПа и в условиях жидкого сложного эфира полиосновной кислоты с пространственно-временной скоростью на уровне 0,7 час-1. В патенте, выданном на территории КНР под №101138725 В, описаны катализатор гидрирования сложного эфира оксалата для синтеза этиленгликоля, а также способ получения такого катализатора, предусматривающий в качестве активного компонента медный элемент, а в качестве вспомогательного вещества цинковый элемент, причем получают такой катализатор способом импрегнирования, а сам катализатор обеспечивает коэффициент преобразования оксалата на уровне примерно 95% и избирательность в отношении этиленгликоля на уровне примерно 90%. В патенте, выданном на территории КНР под №102350348 В, описаны катализатор на основе меди, который предназначен для получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата, а также способ получения такого катализатора. В этом катализаторе в качестве активного компонента используется медный элемент, а в качестве носителя используется мезопористая кремниевая оболочка, которая формируется путем компаундирования in situ. Его коэффициент преобразования сложного эфира щавелевой кислоты составляет не менее 99%, а избирательность в отношении этиленгликоля - не менее 94%.One of the key technologies for producing ethylene glycol from coal-based synthesis gas is the development of a catalyst for the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol. The Fujian Institute of Physical Sciences, the PRC Academy of Sciences, East China University of Science and Technology, Zhejiang University, Tianjin University and other relevant research institutes have been conducting research on oxalate hydrogenation catalysts since the 1980s. Using a Cu-Cr catalyst at a temperature of from 208 to 230 ° C and a pressure of from 2.5 to 3.0 MPa, a type test was carried out for the hydrogenation of diethyl oxalate. The reaction result showed a diethyl oxalate conversion of 99.8%. With an average selectivity of 95.3%, the duty cycle of the claimed catalyst can be 1,134 hours. The patent issued in the territory of the People's Republic of China under No. 101342489 A, describes a hydrogenation catalyst based on copper and silicon, which contains an auxiliary substance, which can be one or more of alkaline earth metals, chemical elements that are transition metals, or chemical elements being rare-earth metals, moreover, such a catalyst provides a conversion factor of raw materials of more than 99% and selectivity for ethylene glycol of more than 95% at a reaction pressure of 3.0 M but also in terms of liquid complex polybasic acid ester with a space-time velocity of 0.7 h -1. The patent, issued in the territory of the People's Republic of China under No. 101138725 B, describes a catalyst for the hydrogenation of an oxalate ester for the synthesis of ethylene glycol, as well as a method for producing such a catalyst, comprising a copper element as an active component and a zinc element as an auxiliary substance, whereby such a catalyst is prepared by the method impregnation, and the catalyst itself provides an oxalate conversion coefficient of about 95% and an ethylene glycol selectivity of about 90%. The patent, issued in the territory of the People's Republic of China under No. 102350348 B, describes a copper-based catalyst which is intended to produce ethylene glycol by hydrogenation of oxalate, as well as a method for producing such a catalyst. In this catalyst, a copper element is used as the active component, and a mesoporous silicon shell, which is formed by in situ compounding, is used as a carrier. Its conversion rate for oxalic acid ester is at least 99%, and the selectivity for ethylene glycol is at least 94%.

В существующих катализаторах гидрирования оксалата до этиленгликоля наиболее активным компонентом являются медь, а содержание активной металлической меди в основном относительно высокое. Избыточное содержание в них меди, как правило, приводит к росту поверхностных кристаллов меди и их активности, а, следовательно, к снижению активности и срока службы катализатора и к невозможности длительной эксплуатации промышленных установок.In existing catalysts for the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol, copper is the most active component, and the content of active metallic copper is generally relatively high. Excessive copper content in them, as a rule, leads to the growth of surface crystals of copper and their activity, and, consequently, to a decrease in the activity and service life of the catalyst and the impossibility of long-term operation of industrial plants.

Поэтому сохраняется потребность в катализаторах, обладающих активностью и стабильностью в части производства этиленгликоля.Therefore, there remains a need for catalysts having activity and stability in the production of ethylene glycol.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В настоящем изобретении предлагаются гидрирующий катализатор, предназначенный для получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата, а также способ получения и применения такого катализатора.The present invention provides a hydrogenation catalyst for producing ethylene glycol by hydrogenation of an oxalate, as well as a method for producing and using such a catalyst.

В нем предлагается катализатор получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата. Данный катализатор содержит активный компонент в форме наночастиц, содержащих медь либо оксид меди; вспомогательное вещество в форме наночастиц, содержащих элемент, выбранный из группы, состоящей из никеля, кобальта, марганца, цинка, алюминия, циркония, церия, лантана, молибдена, бария, ванадия, титана, железа, иттрия, ниобия, вольфрама, олова, висмута, стронция, бора и фосфора; и носитель в форме полых микросфер диоксида кремния, на поверхностях которых диспергированы наночастицы активного компонента и наночастицы вспомогательного вещества.It proposes a catalyst for producing ethylene glycol by hydrogenation of oxalate. This catalyst contains an active component in the form of nanoparticles containing copper or copper oxide; excipient in the form of nanoparticles containing an element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, barium, vanadium, titanium, iron, yttrium, niobium, tungsten, tin, bismuth , strontium, boron and phosphorus; and a carrier in the form of hollow microspheres of silicon dioxide, on the surfaces of which nanoparticles of the active component and nanoparticles of the excipient are dispersed.

Катализатор может обладать удельной площадью поверхности от 100 до 900 м2/г. Катализатор может включать в себя активный компонент, содержание которого составляет от 5 до 35 вес. %. Катализатор может включать в себя вспомогательное вещество, содержание которого составляет от 0,01 до 20 вес. %. Оксалат может представлять собой диметилоксалат, диэтилоксалат или их сочетание.The catalyst may have a specific surface area of from 100 to 900 m 2 / g. The catalyst may include an active component, the content of which is from 5 to 35 weight. % The catalyst may include an auxiliary substance, the content of which is from 0.01 to 20 weight. % The oxalate may be dimethyl oxalate, diethyl oxalate, or a combination thereof.

Способ получения катализатора получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата. Данный способ включает: (а) добавление раствора меди в раствор прекурсора элемента/дисперсанта с получением раствора III; (b) добавление в раствор прекурсора носителя бромида цетилтриметиламмония (СТАВ), темплатного вещества, и, затем аммиачной воды с получением смеси IV; (с) добавление раствора III в смесь IV в присутствии газообразного азота и в условиях нагревания с получением продукта реакции; (d) дегидратацию продукта реакции с получением выпавших в осадок фаз; (е) промывание и сушку выпавших в осадок фаз с получением отвержденного продукта; и (f) прокаливание отвержденного продукта с получением таким образом катализатора, имеющего структуру полых микросфер диоксида кремния.A method of obtaining a catalyst for the production of ethylene glycol by hydrogenation of oxalate. This method includes: (a) adding a copper solution to the element / dispersant precursor solution to obtain a solution III; (b) adding to the precursor solution of the carrier cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), a template substance, and then ammonia water to obtain a mixture of IV; (c) adding solution III to mixture IV in the presence of gaseous nitrogen and under heating conditions to obtain a reaction product; (d) dehydration of the reaction product to obtain precipitated phases; (e) washing and drying the precipitated phases to obtain a cured product; and (f) calcining the cured product to thereby obtain a catalyst having a hollow silica microsphere structure.

Указанный раствор прекурсора элемента/дисперсанта может иметь рН от 1,0 до 7,0. Указанный способ может дополнительно включать добавление в деионизированную воду прекурсора элемента с получением раствора прекурсора элемента, и добавление в раствор прекурсора элемента дисперсанта с получением раствора прекурсора элемента/дисперсанта. Упомянутый химический элемент может быть элементом, выбранным из группы, состоящей из никеля, кобальта, марганца, цинка, алюминия, циркония, церия, лантана, молибдена, бария, ванадия, титана, железа, иттрия, ниобия, вольфрама, олова, висмута, стронция, бора и фосфора. Дисперсант может быть выбран из группы, состоящей из лимонной кислоты, цитрата аммония, уксусной кислоты, ацетата аммония, малоновой кислоты, янтарной кислоты, винной кислоты, глюкозы и щавелевой кислоты.The specified element / dispersant precursor solution may have a pH of from 1.0 to 7.0. The method may further include adding an element precursor to the deionized water to obtain an element precursor solution, and adding a dispersant element to the precursor solution to obtain an element / dispersant precursor solution. The chemical element may be an element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, barium, vanadium, titanium, iron, yttrium, niobium, tungsten, tin, bismuth, strontium , boron and phosphorus. The dispersant may be selected from the group consisting of citric acid, ammonium citrate, acetic acid, ammonium acetate, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, glucose and oxalic acid.

Указанный способ может дополнительно включать растворение в деионизированной воде растворимой соли меди, в результате чего образуется раствор меди. Растворимая соль меди может быть выбрана из группы состоящей из нитрата меди, ацетата меди, хлорида меди и оксалата меди.The specified method may further include dissolving in deionized water a soluble copper salt, resulting in the formation of a copper solution. The soluble copper salt may be selected from the group consisting of copper nitrate, copper acetate, copper chloride and copper oxalate.

Данный способ может дополнительно включать растворение в смеси безводного этанола и деионизированной воды прекурсора носителя с получением раствора прекурсора носителя. Прекурсор носителя может быть выбран из группы, состоящей из золя диоксида кремния, метилортосиликата, тетраэтилортосиликата, пропилортосиликата и бутилортосиликата.This method may further include dissolving the carrier precursor in a mixture of anhydrous ethanol and deionized water to form a carrier precursor solution. The carrier precursor may be selected from the group consisting of silica sol, methyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, propyl orthosilicate and butyl orthosilicate.

Темплатным веществом может быть твердое темплатное вещество, поддерживаемое ковалентной связью. Твердое темплатное вещество может быть выбрано из группы, состоящей из полистирола, фенолоальдегидной смолы, пористого кремния, активированного угля, полиметилметакрилата и эпоксидной смолы на основе бисфенола А.The template substance may be a solid template substance supported by a covalent bond. The solid template can be selected from the group consisting of polystyrene, phenol-aldehyde resin, porous silicon, activated carbon, polymethyl methacrylate and bisphenol A epoxy.

При этом предлагается способ получения этиленгликоля. Данный способ включает гидрирование оксалата до этиленгликоля в присутствии водорода и представленного в настоящем изобретении катализатора. Оксалат можно превращать со средней степенью конверсии не менее 99,0% в течение по меньшей мере 2000 часов. Катализатор может обладать средней селективностью в отношении этиленгликоля не менее 95,0% в течение по меньшей мере 2000 часов. Этиленгликоль можно получать со средним выходом на уровне не менее 600,0 мг/г кат./час в течение по меньшей мере 2000 часов. Оксалатом может быть диметилоксалат.Катализатор может обладать средним размером частиц от 250 до 850 мкм.Moreover, a method for producing ethylene glycol is provided. This method involves the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol in the presence of hydrogen and the catalyst of the present invention. Oxalate can be converted with an average degree of conversion of at least 99.0% for at least 2000 hours. The catalyst may have an average selectivity of ethylene glycol of at least 95.0% for at least 2000 hours. Ethylene glycol can be obtained with an average yield of at least 600.0 mg / g cat./h for at least 2000 hours. The oxalate may be dimethyl oxalate. The catalyst may have an average particle size of from 250 to 850 microns.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В настоящем изобретении предлагается катализатор гидрирования оксалата до этиленгликоля, а также способ его получения и его применения. Указанный катализатор содержит активный компонент, вспомогательное вещество и носитель. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что для получения катализатора, имеющего структуру, основанную на полых микросферах диоксида кремния, с тем, чтобы такой катализатор обладал большой удельной площадью поверхности, можно задействовать твердое темплатное вещество. Металлические частицы активного компонента диспергируются на поверхности микросфер диоксида кремния, снижая тем самым нагрузку со стороны металла. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что для содействия миграции активных наночастиц между активным компонентом, вспомогательным веществом и носителем с тем, чтобы между активным металлом, вспомогательным веществом и носителем улучшилась сила сцепления, чтобы снизилась вероятность спекания и агрегации активного металла, а также чтобы усилилась стабильность самого катализатора, может быть использован дисперсант. Представленный в изобретении гидрирующий катализатор может быть использован для гидрирования оксалата до этиленгликоля, причем такой катализатор обеспечивает высокий коэффициент конверсии оксалата, высокую селективность в отношении этиленгликоля, а также сильную стабильность, а, следовательно, является пригодным для применения в промышленных масштабах.The present invention provides a catalyst for the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol, as well as a method for its preparation and its use. The specified catalyst contains an active component, an auxiliary substance and a carrier. The inventors unexpectedly found that to obtain a catalyst having a structure based on hollow microspheres of silicon dioxide, so that such a catalyst has a large specific surface area, you can use a solid template substance. Metal particles of the active component are dispersed on the surface of silicon dioxide microspheres, thereby reducing the load on the metal side. The inventors unexpectedly found that to facilitate the migration of active nanoparticles between the active component, excipient and carrier, so that between the active metal, excipient and the carrier, the adhesion strength is improved, so that the likelihood of sintering and aggregation of the active metal is reduced, and also the stability of the catalyst, dispersant may be used. The hydrogenation catalyst of the invention can be used to hydrogenate oxalate to ethylene glycol, which catalyst provides a high conversion rate of oxalate, high selectivity for ethylene glycol, and strong stability, and is therefore suitable for industrial use.

В нем предлагается катализатор, предназначенный для получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата. Указанный катализатор содержит активный компонент, вспомогательное вещество и носитель. Оксалат может представлять собой диметилоксалат, диэтилоксалат или их сочетание. В одном из вариантов осуществления катализатор состоит из активного компонента, вспомогательного вещества и носителя. Катализатор может обладать удельной площадью поверхности примерно от 100 до 1200 м2/г, предпочтительно примерно от 170 до 1070 м2/г, а более предпочтительно примерно от 210 до 980 м2/г.It proposes a catalyst for producing ethylene glycol by hydrogenation of an oxalate. The specified catalyst contains an active component, an auxiliary substance and a carrier. The oxalate may be dimethyl oxalate, diethyl oxalate, or a combination thereof. In one embodiment, the implementation of the catalyst consists of an active component, excipient and carrier. The catalyst may have a specific surface area of from about 100 to 1200 m 2 / g, preferably from about 170 to 1070 m 2 / g, and more preferably from about 210 to 980 m 2 / g.

Используемый в настоящем документе термин «активный компонент» относится к присутствующему в катализаторе веществу, которое катализирует гидрирование оксалата до этиленгликоля. Активный компонент может составлять примерно от 5 до 35 вес. %, предпочтительно примерно от 7,5 до 34 вес. %, а более предпочтительно примерно от 11 до 34% вес. % катализатора. Активный компонент может находиться в форме наночастиц. Для получения присутствующего в катализаторе активного компонента можно использовать растворимую соль меди. Такой растворимой солью меди может быть нитрат меди, ацетат меди, хлорид меди либо оксалат меди, предпочтительно нитрат меди, ацетат меди либо хлорид меди, а более предпочтительно нитрат меди либо хлорид меди. Медный раствор (раствор II) может быть получен путем растворения растворимой соли меди в деионизированной воде. Раствор II может содержать соль меди в концентрации примерно от 0,001 до 2,000 г/мл в расчете на общий вес раствора.As used herein, the term “active component” refers to a substance present in a catalyst that catalyzes the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol. The active component may be from about 5 to 35 weight. %, preferably from about 7.5 to 34 weight. %, and more preferably from about 11 to 34% weight. % catalyst. The active component may be in the form of nanoparticles. To obtain the active component present in the catalyst, a soluble copper salt can be used. Such a soluble copper salt may be copper nitrate, copper acetate, copper chloride or copper oxalate, preferably copper nitrate, copper acetate or copper chloride, and more preferably copper nitrate or copper chloride. A copper solution (solution II) can be obtained by dissolving a soluble copper salt in deionized water. Solution II may contain a copper salt in a concentration of from about 0.001 to 2,000 g / ml, based on the total weight of the solution.

Используемый в настоящем документе термин «вспомогательное вещество» относится к присутствующему в катализаторе веществу, которое способствует взаимодействию между присутствующими в таком катализаторе активным компонентом и носителем. Упомянутым вспомогательным веществом может быть химический элемент, выбранный из группы, в состав которой входят никель, кобальт, марганец, цинк, алюминий, цирконий, церий, лантан, молибден, барий, ванадий, титан, железо, иттрий, ниобий, вольфрам, олово, висмут, стронций, бор и фосфор. Вспомогательное вещество может составлять примерно от 0,01 до 20 вес. %, предпочтительно примерно от 0,15 до 18 вес. %, а более предпочтительно примерно от 0,35 до 14% вес. % катализатора. Активный компонент может находиться в форме наночастиц.As used herein, the term “excipient” refers to a substance present in a catalyst that facilitates the interaction between the active component present in such a catalyst and a carrier. Mentioned excipient may be a chemical element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, barium, vanadium, titanium, iron, yttrium, niobium, tungsten, tin, bismuth, strontium, boron and phosphorus. The excipient may be from about 0.01 to about 20 weight. %, preferably from about 0.15 to 18 weight. %, and more preferably from about 0.35 to 14% weight. % catalyst. The active component may be in the form of nanoparticles.

Используемый в настоящем документе термин «прекурсор элемента» относится к веществу, представленному в виде определенного элемента, которое предназначено для обеспечения катализатора вспомогательным веществом. Упомянутый элемент может быть элемент, выбранный из группы, в состав которой входят никель, кобальт, марганец, цинк, алюминий, цирконий, церий, лантан, молибден, барий, ванадий, титан, железо, иттрий, ниобий, вольфрам, олово, висмут, стронций, бор и фосфор. Прекурсором элемента может быть оксокислота, хлорид, нитратная соль, ацетатная соль, оксалатная соль либо аммониевая соль, предпочтительно хлорид, нитратная соль, ацетатная соль либо аммониевая соль, а более предпочтительно хлорид, нитратная соль либо аммониевая соль. Смесь прекурсора элемента может быть получена путем добавления прекурсора элемента в деионизированную воду. Смесь прекурсора элемента может содержать прекурсор элемента в концентрации, находящейся в диапазоне примерно от 0,0001 до 1,000 г/мл в расчете на общий вес раствора.As used herein, the term “element precursor” refers to a substance represented as a specific element that is intended to provide a catalyst with an auxiliary substance. The element may be an element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, barium, vanadium, titanium, iron, yttrium, niobium, tungsten, tin, bismuth, strontium, boron and phosphorus. The element precursor may be an oxo acid, chloride, nitrate salt, acetate salt, oxalate salt or ammonium salt, preferably chloride, nitrate salt, acetate salt or ammonium salt, and more preferably chloride, nitrate salt or ammonium salt. A mixture of the element precursor can be obtained by adding the element precursor to deionized water. The precursor element mixture may contain the precursor element in a concentration ranging from about 0.0001 to 1,000 g / ml based on the total weight of the solution.

Используемый в настоящем документ термин «носитель» относится к присутствующему в катализаторе веществу, которое обеспечивает основу для активного компонента и вспомогательного вещества. Носитель содержит одну или несколько полых микросфер диоксида кремния. Полые микросферы диоксида кремния образуются путем установления диоксидом кремния ковалентных связей. Сами микросферы могут иметь средний диаметр частиц примерно от 50 до 5000 нм, предпочтительно примерно от 100 до 2500 нм, а более предпочтительно примерно от 150 до 1050 нм. Микросферы могут иметь в своем составе оболочку, которая обволакивает собой полую структуру. Микросферы могут иметь среднюю толщину внешней оболочки примерно от 5 до 500 нм, предпочтительно примерно от 10 до 350 нм, а более предпочтительно примерно от 20 до 210 нм.As used herein, the term “carrier” refers to a substance present in a catalyst that provides a basis for the active component and excipient. The carrier comprises one or more hollow silica microspheres. Silicon hollow microspheres are formed by the formation of covalent bonds by silicon dioxide. The microspheres themselves can have an average particle diameter of from about 50 to 5000 nm, preferably from about 100 to 2500 nm, and more preferably from about 150 to 1050 nm. The microspheres can be composed of a shell that envelops a hollow structure. The microspheres can have an average outer shell thickness of about 5 to 500 nm, preferably about 10 to 350 nm, and more preferably about 20 to 210 nm.

На поверхности таких микросфер диспергируются наночастицы активного компонента и наночастицы вспомогательного вещества. На поверхности таких микросфер, например, диспергируются наночастицы активного компонента и наночастицы вспомогательного вещества.Nanoparticles of the active component and nanoparticles of the excipient are dispersed on the surface of such microspheres. On the surface of such microspheres, for example, nanoparticles of the active component and nanoparticles of the excipient are dispersed.

Используемый в настоящем документе термин «прекурсор носителя» относится к присутствующему в растворе прекурсора носителя веществу, которое используется для обеспечения катализатора носителем. Прекурсором носителя является по меньшей мере одно из таких веществ, как диоксид кремния, метилортосиликат, тетраэтилортосиликат, пропилортосиликат либо бутилортосиликат, предпочтительно таких веществ, как диоксид кремния, метилортосиликат либо тетраэтилортосиликат, а более предпочтительно таких веществ, как диоксид кремния либо тетраэтилортосиликат. Раствор прекурсора носителя может быть получен путем растворения прекурсора носителя в смеси безводного этанола и деионизированной воды. Раствор прекурсора носителя может содержать прекурсор носителя в концентрации, находящейся в диапазоне примерно от 0,001 до 1,000 г/мл в расчете на общий вес раствора. Раствор прекурсора носителя может иметь показатель рН, находящийся в диапазоне примерно от 1,0 до 7,0.As used herein, the term “carrier precursor” refers to a substance present in a carrier precursor solution that is used to provide the catalyst with a carrier. The carrier precursor is at least one of substances such as silicon dioxide, methyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, propyl orthosilicate or butyl orthosilicate, preferably substances such as silicon dioxide, methyl orthosilicate or tetraethyl orthosilicate, and more preferably substances such as silicon dioxide or tetraethyl orthosilicate. A carrier precursor solution can be prepared by dissolving the carrier precursor in a mixture of anhydrous ethanol and deionized water. The carrier precursor solution may contain a carrier precursor in a concentration ranging from about 0.001 to 1,000 g / ml based on the total weight of the solution. The carrier precursor solution may have a pH in the range of about 1.0 to about 7.0.

Используемый в настоящем документе термин «дисперсант» относится к веществу, которое способствует миграции активных наночастиц между активным компонентом, вспомогательным веществом и носителем. Дисперсант может быть выбран из группы, в которую входят лимонная кислота, цитрат аммония, уксусная кислота, ацетат аммония, малоновая кислота, янтарная кислота, винная кислоту, глюкоза либо щавелевая кислота, предпочтительно лимонная кислота и цитрат аммония, предпочтительно выбран из группы, в которую входят ацетат аммония, малоновая кислота, винная кислота и глюкоза, а более предпочтительно выбран из группы, в которую входит по меньшей мере одной из таких веществ, как лимонная кислота, ацетат аммония, винная кислота и глюкоза. Раствор прекурсора элемента/дисперсанта (раствор I) может быть получен путем добавления дисперсанта в смесь прекурсора элемента. Раствор I, имеющий рН, находящийся в диапазоне примерно от 1,0 до 7,0. Раствор I может содержать прекурсор элемента в концентрации, находящейся в диапазоне примерно от 0,0001 до 1,0000 г/мл, и/или дисперсант в концентрации, находящейся в диапазоне примерно от 0,0001 до 1,0000 г/мл.As used herein, the term “dispersant” refers to a substance that promotes the migration of active nanoparticles between the active component, excipient and carrier. The dispersant may be selected from the group consisting of citric acid, ammonium citrate, acetic acid, ammonium acetate, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, glucose or oxalic acid, preferably citric acid and ammonium citrate, preferably selected from the group in which includes ammonium acetate, malonic acid, tartaric acid and glucose, and more preferably selected from the group consisting of at least one of such substances as citric acid, ammonium acetate, tartaric acid and glucose. The element precursor / dispersant solution (solution I) can be obtained by adding the dispersant to the element precursor mixture. Solution I having a pH in the range of about 1.0 to 7.0. Solution I may contain an element precursor in a concentration ranging from about 0.0001 to 1.0000 g / ml and / or a dispersant in a concentration ranging from about 0.0001 to 1.0000 g / ml.

Используемый в настоящем документе термин «темплатное вещество» относится к веществу, которое в синтезе катализатора выполняет функцию своеобразного копира для формирования структуры. Темплатным может быть твердое темплатное вещество, поддерживаемое ковалентной связью. Твердым темплатным веществом может быть полистирол, фенольная смола, пористый кремний, активированный уголь, полиметилметакрилат и эпоксидная смола на основе бисфенола А, предпочтительно полистирол, фенольная смола, активированный уголь либо полиметилметакрилат, а более предпочтительно полистирол, фенольная смола либо активированный уголь.As used herein, the term “template substance” refers to a substance that, in the synthesis of a catalyst, acts as a kind of copier to form a structure. A template may be a solid template substance supported by a covalent bond. The solid template may be polystyrene, phenolic resin, porous silicon, activated carbon, polymethyl methacrylate and bisphenol A epoxy, preferably polystyrene, phenolic resin, activated carbon or polymethyl methacrylate, and more preferably polystyrene, phenolic resin or activated carbon.

По каждому катализатору в рамках настоящего изобретения предлагается свой способ получения. Заявленный способ включает: (а) добавление раствора меди (раствор II) в раствор прекурсора элемента/дисперсанта (раствор I), в результате чего образуется раствор III; (b) добавление в раствор прекурсора носителя бромида цетилтриметиламмония (СТАВ), темплатного вещества и аммиачной воды, в результате чего образуется смесь IV; (с) добавление раствора III в смесь IV в присутствии газообразного азота и в условиях нагревания, в результате чего образуется продукт реакции; (d) дегидратацию продукта реакции, в результате которой формируются выпавшие в осадок фазы; (е) промывание и сушку выпавших в осадок фаз, в результате чего образуется отвержденный продукт; а также (f) прокаливание отвержденного продукта. В результате получается катализатор, имеющий структуру, основанную на полых микросферах диоксида кремния.For each catalyst in the framework of the present invention offers its own method of production. The claimed method includes: (a) adding a copper solution (solution II) to the element / dispersant precursor solution (solution I), as a result of which solution III is formed; (b) adding cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) carrier material, a template substance and ammonia water to the precursor solution, resulting in a mixture of IV; (c) adding solution III to mixture IV in the presence of gaseous nitrogen and under heating conditions, resulting in the formation of a reaction product; (d) dehydration of the reaction product, resulting in the formation of precipitated phases; (e) washing and drying the precipitated phases, resulting in a cured product; and (f) calcining the cured product. The result is a catalyst having a structure based on hollow silicon dioxide microspheres.

На этапе (1) раствор меди (раствор II) покапельно, с постоянной скоростью и при непрерывном интенсивном перемешивании может быть добавлен в раствор прекурсора элемента/дисперсанта (раствор I) в результате чего образуется раствор III.In step (1), the copper solution (solution II) is added dropwise, at a constant speed and with continuous vigorous stirring, to the element / dispersant precursor solution (solution I), as a result of which solution III is formed.

На этапе (2) в раствор прекурсора носителя с перемешиванием и при температуре примерно от 30 до 50°С в течение примерно от 20 до 60 мин могут быть добавлены бромид цетилтриметиламмония (СТАВ) и темплатное вещество, а затем в него с интенсивным перемешивании при температуре примерно от 30 до 60°С в течение приблизительно от 1 до 6 час может быть добавлена аммиачная вода, в результате чего получается смесь IV. В смеси IV массовое соотношение прекурсора носителя: абсолютного этанола : деионизированной воды : бромида цетилтриметиламмония (СТАВ) : темплатного вещества: аммиачной воды может составлять примерно 1:(0,1-50):(0,1-50):(0,01-1,0):(0,01-5,0):(0,01-20,0).In step (2), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and a template substance can be added to the carrier precursor solution with stirring and at a temperature of about 30 to 50 ° C over about 20 to 60 minutes, and then with intensive stirring at a temperature from about 30 to 60 ° C. over about 1 to 6 hours, ammonia water may be added, resulting in a mixture of IV. In mixture IV, the mass ratio of the carrier precursor: absolute ethanol: deionized water: cetyltrimethylammonium bromide (CTAB): template substance: ammonia water can be about 1: (0.1-50) :( 0.1-50) :( 0.01 -1.0) :( 0.01-5.0) :( 0.01-20.0).

На этапе (3) в смесь раствора III и смеси IV на протяжении примерно от 5 до 60 мин при непрерывном интенсивном перемешивании такой смеси может быть введен газообразный азот с дальнейшим ее нагреванием на протяжении примерно от 1 до 24 час до температуры примерно от 40 до 70°С, в результате чего образуется продукт реакции.In step (3), nitrogen gas can be introduced into the mixture of solution III and mixture IV for about 5 to 60 minutes with continuous vigorous stirring of such a mixture with further heating for about 1 to 24 hours to a temperature of about 40 to 70 ° C, resulting in the formation of a reaction product.

На этапе (4) продукт реакции может быть дегидратирован путем центрифугирования, в результате чего формируются выпавшие в осадок фазы.In step (4), the reaction product can be dehydrated by centrifugation, resulting in the formation of precipitated phases.

На этапе (5) выпавшие в осадок фазы могут быть тщательно промыты деионизированной водой и на протяжении примерно от 2 до 24 час высушены при температуре примерно от 50 до 110°С и под давлением примерно от 80 до 90 кПа, в результате чего образуется отвержденный продукт.In step (5), the precipitated phases can be thoroughly washed with deionized water and dried for about 2 to 24 hours at a temperature of about 50 to 110 ° C and under a pressure of about 80 to 90 kPa, resulting in a cured product .

На этапе (6) отвержденный продукт может на протяжении примерно от 2 до 8 час подвергаться прокаливанию в воздушной среде при температуре примерно от 350 до 700°С.In step (6), the cured product can be calcined in air for about 2 to 8 hours at a temperature of about 350 to 700 ° C.

При этом предлагается способ получения этиленгликоля. Данный способ предусматривает гидрирование оксалата в присутствии водорода и представленного в настоящем изобретении катализатора. Оксалат может представлять собой диметилоксалат, диэтилоксалат или их соединение. Например, заявленный катализатор может быть использован для гидрирования диметилоксалата до этиленгликоля. Катализатор может подвергнуться сжатию, экструдированию, распылению и центрифугированию с целью образования частиц размером примерно от 1 до 6 мм, например, цилиндрический, сферический, эллипсоидальный, тороидальный, сотоподобной, зубчатой, клевероподобной и четырехлепестковой формы с дальнейшим измельчением и отсеиванием частиц размером примерно от 20 до 60 меш. Катализатор может обладать средним размером частиц от примерно 250 до примерно 850 мкм.Moreover, a method for producing ethylene glycol is provided. This method involves the hydrogenation of oxalate in the presence of hydrogen and the catalyst of the present invention. The oxalate may be dimethyl oxalate, diethyl oxalate, or a compound thereof. For example, the inventive catalyst can be used to hydrogenate dimethyl oxalate to ethylene glycol. The catalyst may be compressed, extruded, sprayed and centrifuged to form particles of about 1 to 6 mm in size, for example, cylindrical, spherical, ellipsoidal, toroidal, honeycomb, gear, clover-like and four-petal, with further grinding and screening of particles of about 20 up to 60 mesh The catalyst may have an average particle size of from about 250 to about 850 microns.

Отвержденный катализатор подвергается сжатию. Данная реакция может быть осуществлена в реакторной установке с неподвижным слоем в восстановительных условиях. К условиям восстановления можно отнести газовую смесь азота с водородом, содержание водорода в которой на уровне примерно 5% от общего объема газовой смеси, температуру примерно от 180 до 300°С, а также пространственно-временную скорость газа примерно от 500 до 1 500 час-1 на протяжении примерно от 6 до 30 час. К условиям восстановления можно отнести температуру примерно от 170 до 210°С, давление примерно от 1 до 3,5 МПа, а также мольное соотношение водорода к эфиру на уровне примерно от 30 до 120, раствор метанола с содержанием диметилоксалата на уровне примерно от 5 до 100% от общего веса раствора метанола при временно-пространственной скорости жидкости от 0,5 до 3,0 час-1.The cured catalyst is compressed. This reaction can be carried out in a fixed bed reactor installation under reducing conditions. Reduction conditions include a gas mixture of nitrogen with hydrogen, the hydrogen content of which is about 5% of the total volume of the gas mixture, the temperature is from about 180 to 300 ° C, and the spatio-temporal velocity of the gas is from about 500 to 1,500 hours - 1 for about 6 to 30 hours. The conditions of reduction include a temperature of about 170 to 210 ° C, a pressure of about 1 to 3.5 MPa, as well as a molar ratio of hydrogen to ether of about 30 to 120, a methanol solution with a dimethyl oxalate content of about 5 to 100% of the total weight of the methanol solution at a temporal-spatial velocity of the liquid from 0.5 to 3.0 hour -1 .

Представленный в данном изобретении гидрирующий катализатор имеет структуру, основанную на полых микросферах диоксида кремния, и обеспечивает высокий коэффициент конверсии оксалата, высокую избирательность в отношении этиленгликоля, сильную стабильность и большой выход этиленгликоля.The hydrogenation catalyst of the present invention has a structure based on hollow silica microspheres and provides a high conversion rate of oxalate, high selectivity for ethylene glycol, strong stability and high yield of ethylene glycol.

Используемый в настоящем документе термин «коэффициент конверсии» относится к проценту превратившегося в продукт оксалата. Средний коэффициент конверсии, демонстрируемый катализатором в соответствии с настоящим изобретением, может составлять по меньшей мере примерно 98,0%, 98,5%, 99,0%, 99,5%, 99,9% либо 100% на протяжении периода времени, например, длительностью не менее 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов. Средний коэффициент конверсии оксалата может составлять по меньшей мере примерно 1%, 2%, 3%, 4% либо 5% и выше на протяжении периода времени, например, длительностью по меньшей мере примерно 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов при использовании катализатора, представленного в настоящем изобретении, по сравнению с катализатором, имеющим удельную площадь поверхности менее примерно 1, 10 или 100 м2/г, либо катализатором, полученным по способу, не предусматривающему использование дисперсанта, темплатного вещества либо их сочетания.As used herein, the term “conversion rate” refers to the percentage of oxalate converted to product. The average conversion rate exhibited by the catalyst in accordance with the present invention may be at least about 98.0%, 98.5%, 99.0%, 99.5%, 99.9% or 100% over a period of time, for example, with a duration of at least 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours. The average conversion rate of oxalate can be at least about 1%, 2%, 3%, 4%, or 5% or more over a period of time, for example, a duration of at least about 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours when using the catalyst of the present invention, compared with a catalyst having a specific surface area of less than about 1, 10 or 100 m 2 / g, or a catalyst obtained by a method not involving the use of a dispersant, a template substance, or their readings.

Используемый в настоящем документе термин «селективность» относится к проценту оксалата, превращенного в целевой продукт, от общего объема превращенного оксалата. Среднее значение селективности катализатора в отношении этиленгликоля в соответствии с настоящим изобретением может составлять по меньшей мере примерно 95,0%, 96,0%, 97,0%, 98,0%, 99,0%, 99,5%, 99,9% либо 100% на протяжении периода времени, например, длительностью не менее примерно 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов. Средний коэффициент селективности катализатора в отношении этиленгликоля может составлять по меньшей мере примерно 1%, 2%, 3%, 4% либо 5% и выше на протяжении периода времени, например, длительностью по меньшей мере примерно 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов при использовании катализатора, представленного в настоящем изобретении, по сравнению с катализатором, имеющим удельную площадь поверхности менее примерно 1, 10 или 100 м2/г, либо катализатором, полученным по способу, не предусматривающему использование дисперсанта, темплатного вещества либо их сочетания.As used herein, the term “selectivity” refers to the percentage of oxalate converted to the target product of the total volume of converted oxalate. The average catalyst selectivity for ethylene glycol in accordance with the present invention may be at least about 95.0%, 96.0%, 97.0%, 98.0%, 99.0%, 99.5%, 99, 9% or 100% over a period of time, for example, a duration of at least about 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours. The average coefficient of selectivity of the catalyst for ethylene glycol can be at least about 1%, 2%, 3%, 4%, or 5% and higher over a period of time, for example, a duration of at least about 500, 1000, 1500, 2000, 2500 , 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours when using the catalyst of the present invention, compared with a catalyst having a specific surface area of less than about 1, 10 or 100 m 2 / g, or a catalyst obtained by the method, not involving the use of dispersion one templating agent, or combinations thereof.

Используемый в настоящем документ термин «временно-пространственный выход этиленгликоля» относится к получаемому количеству этиленгликоля на единицу массы катализатора на единицу времени. Средний выход этиленгликоля в соответствии с настоящим изобретением может составлять по меньшей мере примерно 500, 600, 700, 800, 900 либо 1000 мг/г кат./час на протяжении периода времени, например, длительностью не менее примерно 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов. Средний выход этиленгликоля может составлять по меньшей мере примерно 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 либо 1000 мг/г кат./час и выше на протяжении периода времени, например, длительностью по меньшей мере примерно 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 либо 10000 часов при использовании катализатора, представленного в настоящем изобретении, по сравнению с катализатором, имеющим удельную площадь поверхности менее примерно 1, 10 или 100 м2/г, либо катализатором, полученным по способу, не предусматривающему использование дисперсанта, темплатного вещества либо их сочетания.As used herein, the term “temporal-spatial yield of ethylene glycol” refers to the amount of ethylene glycol produced per unit mass of catalyst per unit time. The average yield of ethylene glycol in accordance with the present invention can be at least about 500, 600, 700, 800, 900 or 1000 mg / g cat. / Hour over a period of time, for example, a duration of at least about 500, 1000, 1500, 2000 , 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours. The average yield of ethylene glycol can be at least about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 or 1000 mg / g cat. / Hour and above over a period of time, for example, at least about 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000 or 10,000 hours when using the catalyst of the present invention, compared with a catalyst having a specific area surface less than about 1, 10 or 100 m 2 / g, a catalyst obtained by a method not comprising the use of a dispersant, templatnog substances or combinations thereof.

Термин «примерно», используемый в настоящем документе при упоминании измеряемого значения, например, количества, процента и тому подобного, предназначен для охвата отклонений в пределах ±20% либо ±10%, более предпочтительно - ±5%, еще более предпочтительно - ±1% и еще более предпочтительно - ±0,1% от указанного значения, поскольку такие отклонения соответствуют нормы.The term “about”, as used herein when referring to a measured value, for example, quantity, percent, and the like, is intended to encompass deviations within ± 20% or ± 10%, more preferably ± 5%, even more preferably ± 1 % and even more preferably ± 0.1% of the indicated value, since such deviations correspond to the norm.

Пример 1.Example 1

Были получены катализаторы 1-11, а также сравнительные образцы катализаторов 1-4. Методом МС ИСП было измерено содержание активного компонента по каждому катализатору (таблицы 1 и 2). С помощью измерителя физико-химической адсорбции была измерена удельная площадь поверхности каждого катализатора (таблица 1). Методом сканирующей электронной микроскопии были измерены размер частиц и толщина стенки оболочки полых микросфер диоксида кремния (таблица 1). По каждому катализатору была определена каталитическая активность (например, коэффициент конверсии диметилоксалата и селективность в отношении этиленгликоля) в реакции гидрирования диметилоксалата, в результате которой получается этиленгликоль (таблица 2). В реакции гидрирования для катализаторов 1-10 и сравнительных образцов катализаторов 1-3 в качестве исходного материала был использован содержащий диметилоксалат раствор метанола, а для катализатора 11 и сравнительного образца катализатора 4 в качестве исходного материала был использован диметилоксалат.Catalysts 1-11 were prepared, as well as comparative samples of catalysts 1-4. Using the ICP MS method, the content of the active component for each catalyst was measured (Tables 1 and 2). Using a physicochemical adsorption meter, the specific surface area of each catalyst was measured (table 1). Scanning electron microscopy was used to measure the particle size and wall thickness of the shell of the hollow microspheres of silicon dioxide (table 1). For each catalyst, catalytic activity was determined (e.g., dimethyl oxalate conversion coefficient and ethylene glycol selectivity) in the hydrogenation reaction of dimethyl oxalate, resulting in ethylene glycol (table 2). In the hydrogenation reaction for catalysts 1-10 and comparative samples of catalysts 1-3, a methanol-containing dimethyl oxalate solution was used as a starting material, and dimethyl oxalate was used as a starting material for catalyst 11 and a comparative sample of catalyst 4.

Катализатор 1Catalyst 1

Катализатор 2 был получен в соответствии со способом получения, предусматривающим следующие этапы:Catalyst 2 was obtained in accordance with the production method, comprising the following steps:

(1) растворение в 100 мл деионизированной воды 2,55 г нитрата кобальта, добавление 14,22 г лимонной кислоты с последующей корректировкой уровня рН до показателя 3,5, в результате чего получается раствор I;(1) dissolving 2.55 g of cobalt nitrate in 100 ml of deionized water, adding 14.22 g of citric acid, followed by adjusting the pH to a value of 3.5, resulting in a solution of I;

(2) растворение в 200 мл деионизированной воды 9,81 г нитрата меди, в результате чего получается раствор II; а затем добавление раствора II в раствор I с постоянной скоростью и при интенсивном перемешивании, в результате чего образуется раствор III;(2) dissolving in 200 ml of deionized water 9.81 g of copper nitrate, resulting in a solution of II; and then adding solution II to solution I at a constant rate and with vigorous stirring, resulting in a solution of III;

(3) растворение в 150 мл абсолютного этанола и 50 мл деионизированной воды 19,40 г этилортосиликата 32, добавление 6,44 г бромида цетилтриметиламмония (СТАВ), а также, в качестве темплатного вещества, 7,82 г микросфер полистирола с перемешиванием на протяжении 40 мин при температуре 40°С, а затем добавление при интенсивном перемешивании при температуре 50°С на протяжении 4 час 73,54 г аммиака, в результате чего получается смесь IV;(3) dissolving 19.40 g of ethylorthosilicate 32 in 150 ml of absolute ethanol and 50 ml of deionized water, adding 6.44 g of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), and also, as a template, 7.82 g of polystyrene microspheres with stirring for 40 min at a temperature of 40 ° C, and then adding with vigorous stirring at a temperature of 50 ° C for 4 hours 73.54 g of ammonia, resulting in a mixture of IV;

(4) добавление раствора III в смесь IV, введение газообразного азота на протяжении 30 мин при непрерывном интенсивном помешивании, нагревание на протяжении 12 час до температуры 65°С, дегидратация продукта реакции путем центрифугирования, а также тщательная промывка деионизированной водой при температуре 80°С и под давлением 85 кПа; сушка на протяжении 8 час, в результате которой получается отвержденный продукт, спекание отвержденного продукта в воздушной среде при температуре 500°С на протяжении 4 часов, в результате чего получается катализатор 1, имеющий структуру полых микросфер диоксида кремния.(4) adding solution III to mixture IV, introducing nitrogen gas for 30 minutes with continuous vigorous stirring, heating for 12 hours to a temperature of 65 ° C, dehydration of the reaction product by centrifugation, and thorough washing with deionized water at a temperature of 80 ° C and under a pressure of 85 kPa; drying for 8 hours, resulting in a cured product, sintering the cured product in air at 500 ° C for 4 hours, resulting in a catalyst 1 having a structure of hollow silicon dioxide microspheres.

Каталитическую активность катализатора 1 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 1 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 24 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 220°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 700 час-1; при этом температура реакции составляла 185°С; давление реакции - 2,0 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру -80; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 80% от общего веса самого раствора метанола, составляла 1,5 час-1.The catalytic activity of catalyst 1 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 1 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 24 hours under reducing conditions of a gas mixture of nitrogen and hydrogen containing 5 % hydrogen at a temperature of 220 ° C and with a space-time velocity of 700 hours -1 ; the reaction temperature was 185 ° C; reaction pressure - 2.0 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is -80; and the temporal-spatial velocity of the liquid solution of methanol containing dimethyl oxalate at the level of 80% of the total weight of the methanol solution itself was 1.5 h -1 .

Сравнительный образец катализатора 1Comparative Catalyst 1

Сравнительный образец катализатора 1 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что выполняющая функцию дисперсанта лимонная кислота на этапе (1) не добавлялась. Условия оценки каталитической активности были идентичными аналогичным условиям по катализатору 1.A comparative sample of catalyst 1 was obtained in accordance with the method of producing catalyst 1, except that the citric acid acting as a dispersant was not added in step (1). The conditions for evaluating the catalytic activity were identical to those of catalyst 1.

Катализатор 2Catalyst 2

Катализатор 2 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (3) микросферы полистирола были заменены на активированный уголь, а нитрат кобальта был заменен на нитрат никеля.Catalyst 2 was obtained in accordance with the method of preparation of catalyst 1, except that in step (3) the polystyrene microspheres were replaced with activated carbon and the cobalt nitrate was replaced with nickel nitrate.

Каталитическую активность катализатора 2 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 2 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 24 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 240°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 1000 час-1; при этом температура реакции составляла 200°С; давление реакции - 1,5 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 100; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 50% от общего веса самого раствора метанола, составляла 2,0 час-1.The catalytic activity of catalyst 2 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 2 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 24 hours under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 240 ° C and with a space-time velocity of 1000 h -1 ; the reaction temperature was 200 ° C; reaction pressure - 1.5 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 100; and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state containing dimethyl oxalate at the level of 50% of the total weight of the methanol solution itself was 2.0 h −1 .

Сравнительный образец катализатора 2Comparative Catalyst 2

Сравнительный образец катализатора 2 был получен в соответствии со способом получения катализатора 2, за исключением того, что активированный уголь на этапе (3) не добавлялся. Условия оценки каталитической активности были идентичными аналогичным условиям по образцу 2.A comparative sample of catalyst 2 was obtained in accordance with the method for producing catalyst 2, except that activated carbon was not added in step (3). The conditions for evaluating the catalytic activity were identical to the similar conditions for sample 2.

Катализатор 3Catalyst 3

Катализатор 3 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (3) микросферы полистирола были заменены на фенолоальдегидную смолу, а нитрат кобальта был заменен на нитрат церия.Catalyst 3 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that in step (3) the polystyrene microspheres were replaced with a phenol-aldehyde resin and the cobalt nitrate was replaced with cerium nitrate.

Каталитическую активность катализатора 3 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 3 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 20 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 200°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 1200 час-1; при этом температура реакции составляла 195°С; давление реакции - 2,5 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 120; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 75% от общего веса самого раствора метанола, составляла 1,0 час-1.The catalytic activity of catalyst 3 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 3 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 20 hours under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 200 ° C and with a space-time velocity of 1200 hours -1 ; the reaction temperature was 195 ° C; reaction pressure - 2.5 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 120; and the temporal-spatial velocity of the liquid solution of methanol containing dimethyl oxalate at the level of 75% of the total weight of the methanol solution itself was 1.0 hour -1 .

Сравнительный образец катализатора 3Comparative Catalyst 3

Сравнительный образец катализатора 3 был получен в соответствии со способом получения катализатора 3, за исключением того, что выполняющая функцию дисперсанта лимонная кислота на этапе (1) и фенолоальдегидная смола на этапе (3) не добавлялись. Условия оценки каталитической активности были идентичными аналогичным условиям по образцу 3.A comparative sample of catalyst 3 was obtained in accordance with the method for producing catalyst 3, except that the citric acid in step (1) and the phenol-aldehyde resin in step (3) were not used as a dispersant. The conditions for evaluating the catalytic activity were identical to those of sample 3.

Катализатор 4Catalyst 4

Катализатор 4 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (3) микросферы полистирола были заменены на пористый кремний, а нитрат кобальта был заменен на нитрат лантана.Catalyst 4 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that in step (3) the polystyrene microspheres were replaced with porous silicon and the cobalt nitrate was replaced with lanthanum nitrate.

Каталитическую активность катализатора 4 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 4 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 22 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 210°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 800 час-1; при этом температура реакции составляла 205°С; давление реакции - 2,0 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 60; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 95% от общего веса самого раствора метанола, составляла 1,2 час-1.The catalytic activity of catalyst 4 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 4 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 22 hours under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 210 ° C and with a space-time velocity of 800 hours -1 ; the reaction temperature was 205 ° C; reaction pressure - 2.0 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 60; and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state containing dimethyl oxalate at the level of 95% of the total weight of the methanol solution itself was 1.2 h −1 .

Катализатор 5Catalyst 5

Катализатор 5 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (3) микросферы полистирола были заменены на полиметилметакрилат, а нитрат кобальта был заменен на аммониевую соль молибдена.Catalyst 5 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that in step (3) the polystyrene microspheres were replaced with polymethyl methacrylate and the cobalt nitrate was replaced with the molybdenum ammonium salt.

Каталитическую активность катализатора 5 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 5 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 10 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 220°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 1000 час-1; при этом температура реакции составляла 175°С; давление реакции - 3,5 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 120; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 100% от общего веса самого раствора метанола, составляла 0,8 час-1.The catalytic activity of catalyst 5 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 5 was pelletized and crushed, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 10 hours under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 220 ° C and with a space-time velocity of 1000 h -1 ; the reaction temperature was 175 ° C; reaction pressure - 3.5 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 120; and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state containing dimethyl oxalate at the level of 100% of the total weight of the methanol solution itself was 0.8 h −1 .

Катализатор 6Catalyst 6

Катализатор 6 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (3) микросферы полистирола были заменены на эпоксидную смолу на основе бисфенола А, а нитрат кобальта был заменен на нитрат марганца.Catalyst 6 was obtained in accordance with the method of preparing catalyst 1, except that in step (3) the polystyrene microspheres were replaced with bisphenol A epoxy and the cobalt nitrate was replaced with manganese nitrate.

Каталитическую активность катализатора 6 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 6 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 20 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 190°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 1 500 час-1; при этом температура реакции составляла 190°С; давление реакции - 2,5 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 100; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 25% от общего веса самого раствора метанола, составляла 2,0 час-1.The catalytic activity of catalyst 6 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 6 was pelletized and crushed, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then for 20 hours it was placed in a fixed-bed reactor under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 190 ° C and with a space-time velocity of 1,500 h -1 ; the reaction temperature was 190 ° C; reaction pressure - 2.5 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 100; and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state containing dimethyl oxalate at the level of 25% of the total weight of the methanol solution itself was 2.0 h −1 .

Катализатор 7Catalyst 7

Катализатор 7 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что на этапе (1) лимонная кислота была заменена на глюкозу, а нитрат кобальта был заменен на нитрат циркония.Catalyst 7 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that in step (1) citric acid was replaced with glucose and cobalt nitrate was replaced with zirconium nitrate.

Каталитическую активность катализатора 7 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 7 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем на 24 часа был помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия газовой смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода при температуре 230°С и с объемной пространственно-временной скоростью на уровне 1200 час-1; при этом температура реакции составляла 195°С; давление реакции - 2,0 МПа; молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 110; а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола, содержащего диметилоксалата на уровне 60% от общего веса самого раствора метанола, составляла 1,8 час-1.The catalytic activity of catalyst 7 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 7 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then was placed in a fixed-bed reactor for 24 hours under reducing conditions of a nitrogen and hydrogen gas mixture containing 5 % hydrogen at a temperature of 230 ° C and with a space-time velocity of 1200 hours -1 ; the reaction temperature was 195 ° C; reaction pressure - 2.0 MPa; the molar ratio of hydrogen to ester is 110; and the temporal-spatial velocity of the liquid solution of methanol containing dimethyl oxalate at the level of 60% of the total weight of the methanol solution itself was 1.8 h −1 .

Катализатор 8Catalyst 8

Катализатор 8 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что добавляемая на этапе (1) лимонная кислота была заменена на винную кислоту, а нитрат кобальта был заменен на нитрат цинка.Catalyst 8 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that the citric acid added in step (1) was replaced with tartaric acid and the cobalt nitrate was replaced with zinc nitrate.

Каталитическую активность катализатора 8 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 8 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия, предоставляющие собой температуру 240°С и объемно пространственно-временную скорость на уровне 1000 час-1, смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода, причем такая газовая смесь подвергалась восстановлению в течение 22 час; при этом температура реакции составляла 180°С, давление реакции - 3,0 МПа, молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 120, а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола с массовой концентрацией диметилоксалата на уровне 90% составляла 1,1 час-1.The catalytic activity of catalyst 8 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 8 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then placed in a fixed-bed reactor under reducing conditions that provided a temperature of 240 ° C and a spatio-temporal space a speed of 1000 h −1 , a mixture of nitrogen and hydrogen containing 5% hydrogen, wherein such a gas mixture was reduced for 22 hours; the reaction temperature was 180 ° C, the reaction pressure was 3.0 MPa, the molar ratio of hydrogen to ester was 120, and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state with a dimethyl oxalate mass concentration of 90% was 1.1 hours -1 .

Катализатор 9Catalyst 9

Катализатор 9 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что добавляемая на этапе (1) лимонная кислота была заменена на ацетат аммония, а нитрат кобальта был заменен на нитрат алюминия и борную кислоту.Catalyst 9 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that the citric acid added in step (1) was replaced with ammonium acetate and the cobalt nitrate was replaced with aluminum nitrate and boric acid.

Каталитическую активность катализатора 9 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 9 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия, предоставляющие собой температуру 200°С и объемно пространственно-временную скорость на уровне 1 100 час-1, смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода, причем такая газовая смесь подвергалась восстановлению в течение 16 час; при этом температура реакции составляла 210°С, давление реакции - 1,5 МПа, молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 90, а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола с массовой концентрацией диметилоксалата на уровне 55% составляла 0,7 час-1.The catalytic activity of catalyst 9 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 9 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then placed in a fixed-bed reactor under reducing conditions that provided a temperature of 200 ° C and a spatio-temporal space a speed of 1,100 h −1 , a mixture of nitrogen and hydrogen containing 5% hydrogen, the gas mixture being reduced for 16 hours; the reaction temperature was 210 ° C, the reaction pressure was 1.5 MPa, the molar ratio of hydrogen to ester was 90, and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state with a dimethyl oxalate mass concentration of 55% was 0.7 hour -1 .

Катализатор 10Catalyst 10

Катализатор 10 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что добавляемая на этапе (1) лимонная кислота была заменена на малоновую кислоту, а нитрат кобальта был заменен на нитрат бария и гидрофосфат аммония.Catalyst 10 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that the citric acid added in step (1) was replaced with malonic acid and the cobalt nitrate was replaced with barium nitrate and ammonium hydrogen phosphate.

Каталитическую активность катализатора 10 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 10 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия, предоставляющие собой температуру 280°С и объемно пространственно-временную скорость на уровне 900 час-1, смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода, причем такая газовая смесь подвергалась восстановлению в течение 30 час; при этом температура реакции составляла 170°С, давление реакции - 1,0 МПа, молярное соотношение водорода к сложному эфиру - 30, а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии раствора метанола с массовой концентрацией диметилоксалата на уровне 55% составляла 0,7 час-1.The catalytic activity of catalyst 10 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 10 was pelletized and ground, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then placed in a fixed-bed reactor under reducing conditions that provided a temperature of 280 ° C and a spatio-temporal space a speed of 900 h −1 , a mixture of nitrogen and hydrogen containing 5% hydrogen, the gas mixture being reduced for 30 hours; the reaction temperature was 170 ° C, the reaction pressure was 1.0 MPa, the molar ratio of hydrogen to ester was 30, and the temporal-spatial velocity of the methanol solution in the liquid state with a dimethyl oxalate mass concentration of 55% was 0.7 hour -1 .

Катализатор 11Catalyst 11

Катализатор 10 был получен в соответствии со способом получения катализатора 1, за исключением того, что нитрат кобальта был заменен на нитрат висмута и нитрат лантана.Catalyst 10 was prepared according to the preparation of catalyst 1, except that cobalt nitrate was replaced with bismuth nitrate and lanthanum nitrate.

Каталитическую активность катализатора 11 определяли в следующей реакции гидрирования: катализатор 11 был таблетирован и измельчен с последующим отсеиванием частиц размером от 20 до 60 меш, а затем помещен в реактор с неподвижным слоем в восстановительные условия, предоставляющие собой температуру 230°С и объемно пространственно-временную скорость на уровне 800 час-1, смеси азота и водорода, содержащей 5% водорода, причем такая газовая смесь подвергалась восстановлению в течение 24 час; при этом температура реакции составляла от 185 до 195°С, давление реакции - 2,5 МПа, молярное соотношение водорода к сложному эфиру - от 80 до 100, а временно-пространственная скорость находящегося в жидком состоянии диметилоксалата - от 1,0 до 2,0 час-1.The catalytic activity of catalyst 11 was determined in the following hydrogenation reaction: catalyst 11 was pelletized and crushed, followed by sieving particles from 20 to 60 mesh in size, and then placed in a fixed-bed reactor under reducing conditions that provided a temperature of 230 ° C and a spatio-temporal space a speed of 800 h −1 , a mixture of nitrogen and hydrogen containing 5% hydrogen, the gas mixture being reduced for 24 hours; the reaction temperature was from 185 to 195 ° C, the reaction pressure was 2.5 MPa, the molar ratio of hydrogen to ester was from 80 to 100, and the temporal-spatial velocity of the dimethyl oxalate in the liquid state was from 1.0 to 2, 0 hour -1 .

Каждый час брался жидкий образец с целью анализа состав продукта методом газовой хроматографии, а также производились расчеты коэффициента конверсии диметилоксалата и селективности в отношении этиленгликоля. Реакция была стабильной на протяжении 6000 час, а активность катализатора при этом была существенно снижена. Средний коэффициент конверсии диметилоксалата достигал 99,9%, средний уровень селективности в отношении этиленгликоля составлял более 96,5%, а средний выход этиленгликоля был не менее 759,8 мг/г кат./час. Катализатор продемонстрировал превосходную гидрирующую активность, селективность в отношении этиленгликоля и стабильность, а, следовательно, является, пригодным для применения в промышленных масштабах.A liquid sample was taken every hour to analyze the composition of the product by gas chromatography, and the conversion coefficient of dimethyl oxalate and selectivity for ethylene glycol were calculated. The reaction was stable for 6000 hours, and the activity of the catalyst was significantly reduced. The average conversion coefficient of dimethyl oxalate reached 99.9%, the average selectivity for ethylene glycol was more than 96.5%, and the average yield of ethylene glycol was not less than 759.8 mg / g cat / hour. The catalyst showed excellent hydrogenation activity, ethylene glycol selectivity and stability, and therefore is suitable for industrial use.

Сравнительный образец катализатора 4Comparative Catalyst 4

Сравнительный образец катализатора 4 был получен в соответствии со способом получения катализатора 11, за исключением того, что выполняющая функцию дисперсанта лимонная кислота на этапе (1) и микросферы полистирола на этапе (3) не добавлялись. Условия оценки активности катализатора были идентичными аналогичным условиям по катализатору 11. После 2000 час реакции активность катализатора существенно снизилась. Коэффициент конверсии диметилоксалата снизилась с 97,8% до 93,9%, а уровень селективности в отношении этиленгликоля - с 94,6% до 88,7%. Средний выход этиленгликоля составлял всего 583,3 мг/г кат./час.A comparative sample of catalyst 4 was obtained in accordance with the method of preparation of catalyst 11, except that the citric acid acting as a dispersant in step (1) and the polystyrene microspheres in step (3) were not added. The conditions for evaluating the activity of the catalyst were identical to those of catalyst 11. After 2000 hours of reaction, the activity of the catalyst decreased significantly. The conversion coefficient of dimethyl oxalate decreased from 97.8% to 93.9%, and the selectivity for ethylene glycol decreased from 94.6% to 88.7%. The average yield of ethylene glycol was only 583.3 mg / g cat / hour.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Хотя заявленное изобретение проиллюстрировано и описано в настоящем документе с упоминанием конкретных варианты осуществления, оно никак не ограничивается продемонстрированными характеристиками. Наоборот, в эти характеристики в пределах объема и диапазона эквивалентов формулы изобретения могут вноситься различные изменения без отступления от самого изобретения.Although the claimed invention is illustrated and described herein with reference to specific embodiments, it is not limited to the demonstrated characteristics. Conversely, various changes may be made to these characteristics within the scope and range of equivalents of the claims without departing from the invention itself.

Claims (27)

1. Катализатор получения этиленгликоля путем гидрирования оксалата, содержащий: 1. A catalyst for producing ethylene glycol by hydrogenation of an oxalate containing: (a) активный компонент в форме наночастиц, которые содержат медь, причем активный компонент присутствует в концентрации от 5 до 35 вес. %; (a) an active component in the form of nanoparticles that contain copper, wherein the active component is present in a concentration of from 5 to 35 weight. %; (b) вспомогательное вещество в форме наночастиц, которые содержат элемент, выбранный из группы, состоящей из никеля, кобальта, марганца, цинка, алюминия, циркония, церия, лантана, молибдена, ванадия, висмута, бора и фосфора, причем вспомогательное вещество присутствует в концентрации от 0,01 до 20 вес. %; и (b) an excipient in the form of nanoparticles, which contain an element selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, molybdenum, vanadium, bismuth, boron and phosphorus, and the excipient is present in concentration from 0.01 to 20 weight. %; and (c) носитель в форме полых микросфер мезопористого диоксида кремния, на поверхностях которых диспергированы наночастицы активного компонента и наночастицы вспомогательного вещества, причем указанные микросферы имеют средний диаметр частиц от 50 до 5000 нм и среднюю толщину внешней оболочки от 5 до 500 нм, (c) a carrier in the form of hollow microspheres of mesoporous silica, on the surfaces of which nanoparticles of the active component and nanoparticles of the excipient are dispersed, said microspheres having an average particle diameter of 50 to 5000 nm and an average outer shell thickness of 5 to 500 nm, причем упомянутый катализатор обладает удельной площадью поверхности от 100 до 1200 м2/г. moreover, said catalyst has a specific surface area of from 100 to 1200 m 2 / g. 2. Катализатор по п. 1, где оксалат представляет собой диметилоксалат, диэтилоксалат или их сочетание. 2. The catalyst according to claim 1, wherein the oxalate is dimethyl oxalate, diethyl oxalate, or a combination thereof. 3. Способ получения катализатора по п. 1, включающий: 3. A method of producing a catalyst according to claim 1, including: (a) добавление раствора меди в раствор прекурсора элемента/дисперсанта с получением раствора III; (a) adding a copper solution to the element / dispersant precursor solution to obtain a solution III; (b) добавление в раствор прекурсора носителя бромида цетилтриметиламмония (CTAB), темплатного вещества и затем аммиачной воды с получением смеси IV; (b) adding to the precursor solution of the carrier of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), a template substance and then ammonia water to obtain a mixture of IV; (c) добавление раствора III в смесь IV в присутствии газообразного азота и в условиях нагревания с получением продукта реакции; (c) adding solution III to mixture IV in the presence of gaseous nitrogen and under heating conditions to obtain a reaction product; (d) дегидратацию продукта реакции с получением выпавших в осадок фаз; (d) dehydration of the reaction product to obtain precipitated phases; (e) промывание и сушку выпавших в осадок фаз с получением отвержденного продукта; и (e) washing and drying the precipitated phases to obtain a cured product; and (f) прокаливание отвержденного продукта с получением таким образом катализатора, имеющего структуру полых микросфер диоксида кремния; (f) calcining the cured product to thereby obtain a catalyst having a hollow silica microsphere structure; причем упомянутый раствор меди представляет собой раствор нитрата меди в деионизированной воде, wherein said copper solution is a solution of copper nitrate in deionized water, причем упомянутый прекурсор элемента выбран из группы, состоящей из нитрата никеля, кобальта, марганца, цинка, алюминия, циркония, церия, лантана, ванадия или висмута, аммониевой соли молибдена, борной кислоты и гидрофосфата аммония, wherein said element precursor is selected from the group consisting of nickel, cobalt, manganese, zinc, aluminum, zirconium, cerium, lanthanum, vanadium or bismuth nitrate, a molybdenum ammonium salt, boric acid and ammonium hydrogen phosphate, причем упомянутый дисперсант выбран из группы, состоящей из лимонной кислоты, ацетата аммония, малоновой кислоты, винной кислоты и глюкозы; wherein said dispersant is selected from the group consisting of citric acid, ammonium acetate, malonic acid, tartaric acid and glucose; причем раствор прекурсора элемента/дисперсанта имеет рН от 1,0 до 7,0; moreover, the solution of the precursor element / dispersant has a pH from 1.0 to 7.0; причем твердое темплатное вещество выбрано из группы, состоящей из полистирола, фенолоальдегидной смолы, пористого кремния, активированного угля, полиметилметакрилата и эпоксидной смолы на основе бисфенола А; и moreover, the solid template substance is selected from the group consisting of polystyrene, phenol-aldehyde resin, porous silicon, activated carbon, polymethyl methacrylate and bisphenol A-based epoxy; and причем раствор прекурсора носителя выбран из группы, состоящей из метилортосиликата, тетраэтилортосиликата, пропилортосиликата и бутилортосиликата в смеси безводного этанола и деионизированной воды. wherein the carrier precursor solution is selected from the group consisting of methyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, propyl orthosilicate and butyl orthosilicate in a mixture of anhydrous ethanol and deionized water. 4. Способ по п. 3, дополнительно включающий добавление в деионизированную воду прекурсора элемента с получением раствора прекурсора элемента, и добавление в раствор прекурсора элемента дисперсанта с получением раствора прекурсора элемента/дисперсанта. 4. The method according to claim 3, further comprising adding an element precursor to the deionized water to obtain an element precursor solution, and adding a dispersant element to the precursor solution to obtain an element / dispersant precursor solution. 5. Способ по п. 3, дополнительно включающий растворение в деионизированной воде растворимой соли меди с получением раствора меди, причем растворимая соль меди представляет собой нитрат меди. 5. The method of claim 3, further comprising dissolving the soluble copper salt in deionized water to produce a copper solution, wherein the soluble copper salt is copper nitrate. 6. Способ по п. 3, дополнительно включающий растворение в смеси безводного этанола и деионизированной воды прекурсора носителя с получением раствора прекурсора носителя. 6. The method of claim 3, further comprising dissolving the carrier precursor in a mixture of anhydrous ethanol and deionized water to form a carrier precursor solution. 7. Способ получения этиленгликоля, включающий гидрирование оксалата до этиленгликоля в присутствии водорода и катализатора по п. 1. 7. A method of producing ethylene glycol, including the hydrogenation of oxalate to ethylene glycol in the presence of hydrogen and a catalyst according to claim 1. 8. Способ по п. 7, в котором оксалат превращают со средней степенью конверсии не менее 99,0% в течение по меньшей мере 2000 часов. 8. The method according to p. 7, in which the oxalate is converted with an average degree of conversion of at least 99.0% for at least 2000 hours. 9. Способ по п. 7, в котором катализатор обладает средней селективностью в отношении этиленгликоля не менее 95,0% в течение по меньшей мере 2000 часов. 9. The method according to p. 7, in which the catalyst has an average selectivity for ethylene glycol of at least 95.0% for at least 2000 hours. 10. Способ по п. 7, в котором этиленгликоль получают со средним выходом не менее 600,0 мг/г кат./ч в течение по меньшей мере 2000 часов. 10. The method according to p. 7, in which ethylene glycol is obtained with an average yield of at least 600.0 mg / g cat./h for at least 2000 hours. 11. Способ по п. 7, в котором оксалат представляет собой диметилоксалат.11. The method of claim 7, wherein the oxalate is dimethyl oxalate.
RU2018145250A 2018-10-22 2018-10-22 Hydrogenating catalyst, as well as production thereof and use thereof RU2706684C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/111133 WO2020082196A1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 Hydrogenation catalyst and preparation and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2706684C1 true RU2706684C1 (en) 2019-11-20

Family

ID=68580080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145250A RU2706684C1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 Hydrogenating catalyst, as well as production thereof and use thereof

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2018446680B2 (en)
RU (1) RU2706684C1 (en)
WO (1) WO2020082196A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111905734B (en) * 2020-07-06 2023-01-24 太原理工大学 High-efficiency copper-based catalyst for preparing ethylene glycol by dimethyl oxalate hydrogenation and preparation method thereof
CN112999364B (en) * 2021-03-15 2022-06-17 武汉理工大学 Preparation method of hollow mesoporous silica dual-drug sustained-release microspheres for treating osteoporosis
CN115591551B (en) * 2022-09-29 2023-10-03 浙江师范大学 Catalyst in continuous flow hydrogenation process of N- (beta-cyanoethyl) -epsilon-caprolactam and preparation method and application thereof
CN115845869B (en) * 2022-11-24 2024-04-26 西安凯立新材料股份有限公司 Catalyst for preparing ethanol by methyl acetate hydrogenation and preparation method and application thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4725573A (en) * 1983-12-31 1988-02-16 Veg-Gasinstituut, N.V. Copper-nickel catalyst and process for its production
CN102151568A (en) * 2011-01-30 2011-08-17 山东华鲁恒升集团德化设计研究有限公司 Catalyst for preparing ethylene glycol by dimethyl oxalate hydrogenation, and preparation and use thereof
CN102764656A (en) * 2012-08-06 2012-11-07 久泰能源科技有限公司 High-efficiency hydrogenation catalyst and method for preparing same
RU2565074C2 (en) * 2011-02-25 2015-10-20 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of producing ethylene glycol via fluidised bed catalytic reaction of oxalate
RU2570573C2 (en) * 2011-02-25 2015-12-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of producing ethylene glycol

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102649073A (en) * 2011-02-25 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 Preparation method of fluid catalyst for production of ethanediol by oxalate through hydrogenation
WO2018102676A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 Basf Corporation Copper catalysts for the preparation of ethylene glycol
CN108479798B (en) * 2018-04-18 2020-11-10 北京天正久兴科技有限公司 Catalyst for preparing ethylene glycol by dimethyl oxalate hydrogenation and preparation method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4725573A (en) * 1983-12-31 1988-02-16 Veg-Gasinstituut, N.V. Copper-nickel catalyst and process for its production
CN102151568A (en) * 2011-01-30 2011-08-17 山东华鲁恒升集团德化设计研究有限公司 Catalyst for preparing ethylene glycol by dimethyl oxalate hydrogenation, and preparation and use thereof
RU2565074C2 (en) * 2011-02-25 2015-10-20 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of producing ethylene glycol via fluidised bed catalytic reaction of oxalate
RU2570573C2 (en) * 2011-02-25 2015-12-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Method of producing ethylene glycol
CN102764656A (en) * 2012-08-06 2012-11-07 久泰能源科技有限公司 High-efficiency hydrogenation catalyst and method for preparing same

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018446680B2 (en) 2023-07-06
WO2020082196A1 (en) 2020-04-30
AU2018446680A1 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2706684C1 (en) Hydrogenating catalyst, as well as production thereof and use thereof
Wang et al. CuNi@ C catalysts with high activity derived from metal–organic frameworks precursor for conversion of furfural to cyclopentanone
CN108097316B (en) Preparation method of MOFs nano material loaded with nano metal particles
EP2248793B1 (en) Production method for a monohydric alcohol from a monocarboxylic acid or from a derivative thereof
KR101906027B1 (en) Cobalt-based fischer-tropsch synthesis catalyst coated with mesoporous materials and preparation method therefor
CN102527430B (en) Preparation method of silver catalyst carrier, carrier prepared by preparation method, silver catalyst prepared by carrier and application thereof
CN106345514A (en) Catalyst for preparing low-carbon olefins by one-step conversion of synthetic gas and preparation method thereof
WO2022247717A1 (en) Method for synthesizing higher alcohol by means of catalytic conversion of ethanol
CN112007637B (en) Bimetallic alloy-halloysite composite catalyst and preparation method and application thereof
Samudrala et al. One-pot synthesis of bio-fuel additives from glycerol and benzyl alcohol: mesoporous MCM-41 supported iron (III) chloride as a highly efficient tandem catalyst
CN109894140A (en) A kind of preparation method and its catalytic applications of solid base hydrotalcite supported precious metal catalyst
US11865513B2 (en) Extruded titania-based materials comprising quaternary ammonium compounds and/or prepared using quaternary ammonium compounds
Wang et al. Ni@ C@ CNT catalyst derived from CNT doped Ni‐MOF for furfural hydrogenation to tetrahydrofurfuryl alcohol
CN101450310A (en) Synthetic gas preparation catalyst through reforming natural gas and carbon dioxide
CN112169815A (en) Application of iron-based catalyst in synthesis of low-carbon olefin by carbon dioxide hydrogenation
RU2675839C1 (en) Nano-catalyst from monodisperse transition metal for fischer-tropsch synthesis, method for its preparation and its application
CN108855158B (en) Preparation method and application of cobalt-ruthenium bimetallic heterogeneous catalyst
CN114602477B (en) For CO 2 Double-shell hollow copper-zinc-based catalyst for preparing methanol at low temperature and preparation method thereof
KR101468377B1 (en) Ordered mesoporous carbon based catalysts for the production of oxygenated carbon compound and production method of oxygenated carbon compound using thereof
CN105413676A (en) Method for preparing three-dimensional ordered macroporous V-Mg oxide materials and application thereof
CN107876040B (en) Catalyst for one-step synthesis of isobutyraldehyde from methanol and ethanol and preparation method thereof
CN108698018A (en) Including one or more acid and/or the titania-based material of the extrusion prepared using one or more acid
KR101402957B1 (en) Mixed Oxide Catalysts with Ordered Mesopores, Method of Preparing the Same and Method of Producing Ester Compounds Using the Same
CN112892567A (en) Cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis catalyst, preparation and application
KR101493398B1 (en) Mesoporous carbon nanoparticle based catalysts for the production of oxygenated carbon compound and production method of oxygenated carbon compound using thereof